JP6475560B2 - タイヤ成形用のドラム、及び、それを用いた空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ユニフォミティに優れた空気入りタイヤを製造するのに役立つタイヤ成形用のドラム、及び、それを用いた空気入りタイヤの製造方法に関する。

従来、種々のタイヤ成形用のドラムが提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。タイヤ成形用のドラムは、通常、略円筒状の拡縮径可能なドラム本体部を具えている。このドラムは、ドラム本体部の外表面で略円筒状のカーカス部材を内側から保持することができる。保持されたカーカス部材の外表面には、帯状のサイドウォールゴムの一端が固着される。その後、ドラム本体部はカーカス部材と共に回転し、サイドウォールゴムがカーカス部材の外側に巻付けられる。これにより、生タイヤ基体が成形される。

しかしながら、従来、ドラム本体部の外表面は、滑らかな面で形成されていたため、サイドウォールゴムを巻付けるためのドラム本体部の回転時、カーカス部材がドラム本体部の外表面に対して滑ることがあった。このような滑りは、カーカス部材の位置ずれや皺を生じさせ、タイヤの真円度を低下させるなど、ユニフォミティを悪化させるおそれがあった。

特開２０１３−２１５８９７号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ドラム本体部の外表面に溝を設けることを基本として、ユニフォミティに優れた空気入りタイヤを製造するのに役立つタイヤ成形用のドラムを提供することを主たる目的としている。

本発明は、回転可能に支持された中心軸と、前記中心軸の半径方向外方に拡縮径可能に配された略円筒状のドラム本体部とを具え、拡径された前記ドラム本体部の外表面で、略円筒状のカーカス部材を保持することができるタイヤ成形用のドラムであって、前記ドラム本体部の外表面には、ドラム軸方向に沿ってのびる溝がドラム周方向に複数隔設されていることを特徴としている。

本発明のタイヤ成形用のドラムにおいて、前記溝の幅は、１．０〜１０．０mmであるのが望ましい。

本発明のタイヤ成形用のドラムにおいて、前記溝の深さは、１．０〜５．０mmであるのが望ましい。

本発明のタイヤ成形用のドラムにおいて、前記溝のドラム周方向のピッチは、１．０〜１０．０mmであるのが望ましい。

本発明のタイヤ成形用のドラムにおいて、前記溝の横断面は、三角形状であるのが望ましい。

本発明のタイヤ成形用のドラムにおいて、前記ドラム本体部は、ドラム軸方向の両側の端部に、前記ドラム本体部の外端に向かって外径が漸減するテーパ部を有し、前記テーパ部の外表面は、前記溝が設けられていないのが望ましい。

本発明の第２の態様は、上記のいずれかのタイヤ成形用のドラムの前記ドラム本体部に、前記カーカス部材をドラム軸方向の外側から外挿する工程と、前記外挿した後、前記ドラム本体部を拡径して前記カーカス部材をドラム本体部に保持させる工程と、前記保持させた後、前記ドラム本体部を回転させながら、前記カーカス部材の外表面に、サイドウォールゴムを巻回して生タイヤ基体を製造する工程とを含む空気入りタイヤの製造方法である。

本発明のタイヤ成形用のドラムは、回転可能に支持された中心軸と、中心軸の半径方向外方に拡縮径可能に配された略円筒状のドラム本体部とを具え、拡径されたドラム本体部の外表面で、略円筒状のカーカス部材を保持することができる。その後、ドラムは、ドラム本体部の外表面にカーカス部材を保持した状態で回転し、カーカス部材の外表面に、帯状のサイドウォールゴム等、他のタイヤ部材が巻付けられる。これにより、生タイヤ基体が成形される。

本発明のドラム本体部の外表面には、ドラム軸方向に沿ってのびる溝がドラム周方向に複数隔設されている。これにより、カーカス部材の内面のゴムが、溝に噛み込み、前記外表面上での滑りを効果的に抑制することができる。従って、カーカス部材の位置ずれや、皺の発生が抑制され、ひいては他のタイヤ部材が設計通りの正確な位置に貼り付けられる。従って、タイヤのユニフォミティが向上する。

ドラム軸方向に沿ってのびる溝により、カーカス部材の内面とドラム本体部の外表面との接触面積は小さくなる。このため、カーカス部材をドラム軸方向の外側からドラム本体部へ挿入する際の抵抗が小さくなり、ひいてはカーカス部材の外挿作業が容易になり、この際にカーカス部材の皺が生じるのが抑制される。

本発明の一実施形態のタイヤ成形用のドラムの平面図である。 図１のタイヤ成形用のドラムの横断面図である。 ドラム本体部及びカーカス部材の断面図である。 ドラム本体部の外表面に設けられた溝の断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が、図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態のタイヤ成形用のドラム１の平面図が示されている。図１に示されるように、本実施形態のタイヤ成形用のドラム（以下、単に「ドラム」と記載する場合がある。）１は、例えば、円筒状の生タイヤ基体を製造するときに用いられる。生タイヤ基体は、後の工程でシェーピングされることにより、トロイド状の生タイヤとなる。この生タイヤが加硫成形されることにより、空気入りタイヤが得られる。これらの工程には、公知の技術が用いられる。

本実施形態のドラム１は、中心軸２と、ドラム本体部３とを具えている。

中心軸２は、回転可能に支持される。なお、中心軸２を支持する装置は、公知のものが好適に用いられ、図１では省略されている。本実施形態の中心軸２は、例えば、ドラム軸方向の一方側で片持ち状に支持される。

ドラム本体部３は、中心軸２の半径方向外方に配されており、略円筒状である。ドラム本体部３は、例えば、複数のセグメント４で形成されている。各セグメント４は、拡縮手段７によって、中心軸２の半径方向に拡縮径可能に支持されている。

図２には、ドラム１の中心軸２と直交する横断面が示されている。図２に示されるように、各セグメント４は、例えば、横断面において、円弧状に湾曲している。各セグメント４が円筒状に隣接して並べられることにより、ドラム本体部３が形成されている。

セグメント４は、例えば、第１セグメント５と第２セグメント６とを含んでいる。第１セグメント５は、ドラム円周方向の幅が、ドラム半径方向外側に向かって漸減している。第２セグメント６は、ドラム円周方向の幅が、ドラム半径方向外側に向かって漸増している。第１セグメント５と第２セグメント６とは、例えば、ドラムの円周方向に交互に設けられている。

本実施形態のドラム本体部３は、上述の各セグメント４を具えることにより、拡縮径可能となっている。具体的には、ドラム本体部３は、縮径時、各第１セグメント５がドラム半径方向内側に移動したあと、各第２セグメント６がドラム半径方向内側に移動する。ドラム本体部３は、拡径時、各第２セグメント６がドラム半径方向外側に移動したあと、各第１セグメント５がドラム半径方向外側に移動する。

図１に示されるように、本実施形態のドラム本体部３は、例えば、円筒部８とテーパ部９とを有している。円筒部８は、例えば、ドラム軸方向に一定の外径を有している。テーパ部９は、例えば、ドラム本体部３のドラム軸方向の端部に設けられ、ドラム本体部３の外端に向かって外径が漸減している。

本実施形態のドラム本体部３は、例えば、中心軸２に設けられたドラム軸方向の伸縮手段１０を介して、ドラム軸方向に分割されている。これにより、ドラム本体部３は、ドラム軸方向にも伸縮することができる。

図３には、拡径されたドラム本体部３、及び、その外表面３ｓに保持された略円筒状のカーカス部材１１の断面図が示されている。図３に示されるように、ドラム本体部３は、その外表面３ｓでカーカス部材１１を内側から保持することができる。なお、本実施形態のカーカス部材１１は、例えば、カーカスプライ１２の他、ビードコア１３、ビードエーペックスゴム１４、及び、インナーライナゴム１５を含んでいる。

本実施形態では、ドラム１が片持ち状に支持されているため、ドラム本体部３に、略円筒状のカーカス部材１１をドラム軸方向の外側から外挿することができる。具体的には、本実施形態では、縮径させたドラム本体部３に、カーカス部材が外挿され、その後、ドラム本体部３が拡径されることにより、カーカス部材１１がドラム本体部３に保持される。本実施形態のドラム本体部３は、上述したテーパ部９を具えているため、カーカス部材１１は、ドラム本体部３に引っ掛かることなく、滑らかに外挿される。但し、本発明は、このような態様に限定されず、例えば、ドラム本体部３に、シート状のカーカス部材を巻き付け、ドラム周方向の両端をスプライスするものでも良い。

保持されたカーカス部材１１の外表面１１ｓには、例えば、帯状のサイドウォールゴムの一端が固着される。その後、ドラム本体部３はカーカス部材１１と共に回転し、サイドウォールゴムがカーカス部材１１の外側に巻付けられる。これにより、生タイヤ基体が成形される。

しかしながら、従来、ドラム本体部の外表面は、滑らかな面で形成されていたため、サイドウォールゴムを巻付けるためのドラム本体部の回転時、カーカス部材がドラム本体部の外表面に対して、滑ることがあった。このような滑りは、カーカス部材の位置ずれや皺を生じさせ、タイヤの真円度を低下させるなど、ユニフォミティを悪化させるおそれがあった。

図１に示されるように、本実施形態のドラム本体部３の外表面３ｓには、ドラム軸方向に沿ってのびる溝１６がドラム周方向に複数隔設されている。これにより、カーカス部材１１の内面のゴムが、溝１６に噛み込み、前記外表面３ｓ上でのカーカス部材１１の滑りを効果的に抑制することができる。従って、カーカス部材１１の位置ずれや、皺の発生が抑制され、ひいては他のタイヤ部材が設計通りの正確な位置に貼り付けられる。従って、タイヤのユニフォミティが向上する。

しかも、ドラム本体部３に略円筒状のカーカス部材１１がドラム軸方向から外挿される場合、ドラム軸方向に沿ってのびる溝１６により、カーカス部材１１の内面とドラム本体部３の外表面３ｓとの接触面積は小さくなる。このため、カーカス部材１１をドラム本体部３へ挿入する際の抵抗が小さくなり、ひいてはカーカス部材１１の外挿作業が容易になり、この際にカーカス部材１１の皺が生じるのが抑制される。

本実施形態では、溝１６は、例えば、ドラム本体部３の円筒部８にのみ設けられ、テーパ部９には設けられていない。これにより、後の工程において、カーカス部材１１は、テーパ部９側から容易に取り外すことができる。

図４には、溝１６の長さ方向と直交する横断面が示されている。図４に示されるように、本実施形態の溝１６は、例えば、横断面において、三角形状であるのが望ましい。このような溝１６は、比較的小さい溝容積で、上述の効果が得られる。このため、溝１６に起因したカーカス部材１１（図３に示され、以下、同様である。）の内面の凹凸を小さくでき、例えば、加硫成形時におけるカーカス部材の内面とブラダーとの密着性を高めることができる。但し、溝１６の断面形状は、三角形状に限定されるものでは無く、台形状、矩形状、又は、半円状等、種々の態様が採用されても良い。

溝１６の幅Ｗ１は、例えば、１．０〜１０．０mmである。溝１６の幅Ｗ１は、好ましくは１．５mm以上、より好ましくは２．０mm以上であり、好ましくは５．０mm以下、より好ましくは３．５mm以下、さらに好ましくは３．０mm以下である。これにより、カーカス部材１１の内面の凹凸の発生を最小限にしつつ、カーカス部材１１のドラム本体部３の外表面３ｓ上での滑りを抑制することができる。

同様の観点から、溝１６の深さｄ１は、好ましくは１．０mm以上、より好ましくは２．０mm以上であり、好ましくは５．０mm以下、より好ましくは３．０mm以下である。

溝１６の第１溝壁１７と第２溝壁１８との間の角度θ１は、好ましくは５０°以上、より好ましくは６０°以上であり、好ましくは９０°以下、より好ましくは８０°以下である。前記角度θ１が５０°よりも小さい場合、カーカス部材１１の内面のゴムが、溝１６に噛み込んだ後、ちぎれて溝１６内に残留するおそれがある。前記角度θ１が９０°より大きい場合、カーカス部材１１がドラム本体部３の外表面３ｓで滑るおそれがある。

溝１６のドラム周方向のピッチＰ１は、例えば、１．０〜１０．０mmである。前記ピッチＰ１は、好ましくは１．５mm以上、より好ましくは２．０mm以上であり、好ましくは５．０mm以下、より好ましくは３．５mm以下、さらに好ましくは３．０mm以下である。これにより、カーカス部材１１の内面の凹凸の発生を最小限にしつつ、カーカス部材１１のドラム本体部３の外表面３ｓ上での滑りを抑制することができる。

さらに望ましい態様として、本実施形態では、同一の断面形状を持つ複数の溝１６が、同一のピッチでドラム本体部３の外表面３ｓの全域に設けられている。このような溝１６の配置は、カーカス部材１１の内面の全領域に亘って、その滑りを抑制することができ、しかも、タイヤのユニフォミティに悪影響を及ぼすことが無い。

上述した本実施形態のタイヤ成形用のドラムは、公知の空気入りタイヤの製造方法に好適に用いられる。また、本実施形態のタイヤ成形用のドラムが用いられ、溝１６によってカーカス部材１１の内面に凹凸が生じた場合であっても、前記内面は、加硫成形時にブラダーに押圧されるため、滑らかなタイヤ内腔面が得られる。

以上、本発明の一実施形態のタイヤ成形用のドラムが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

実施例として、図１及び図４で示される溝を有するタイヤ成形用のドラムが試作された。比較例として、前記溝が設けられておらず、滑らかな外表面を有するタイヤ成形用のドラムが試作された。各ドラムを用いて、それぞれ、タイヤが１００本製造され、サイドウォール部の外観不良の発生率、及び ユニフォミティが測定された。測定方法は、以下の通りである。

＜サイドウォール部の外観不良の発生率＞
カーカス部材の位置ずれに起因するサイドウォール部の外観不良の発生率が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数であり、数値が小さい程、前記外観不良の発生率が小さく、良好であることを示す。

＜ユニフォミティ＞
各ドラムで製造されたタイヤについて、回転時のタイヤ半径方向の力の変動成分であるラジアルフォースバリエーションＲＦＶが測定された。前記ＲＦＶは、タイヤユニフォミティ試験機を用い、ＪＡＳＯＣ６０７：２０００の「自動車用タイヤのユニフォミティ試験方法」に準拠して測定された。また、各ドラムについて、製造されたタイヤのＲＦＶの平均値が計算された。結果は、比較例１の平均値を１００とする指数であり、数値が小さい程、製造されたタイヤのユニフォミティが良好であることを示す。

テストの結果、実施例のタイヤ成形用のドラムは、ユニフォミティに優れた空気入りタイヤを製造するのに役立つことが確認できた。

２ 中心軸
３ ドラム本体部
３ｓ 外表面
１１ カーカス部材
１６ 溝

Claims (7)

1. 回転可能に支持された中心軸と、前記中心軸の半径方向外方に拡縮径可能に配された略円筒状のドラム本体部とを具え、拡径された前記ドラム本体部の外表面で、略円筒状のカーカス部材を保持することができるタイヤ成形用のドラムであって、
   前記ドラム本体部の外表面には、ドラム軸方向に沿ってのびる溝がドラム周方向に同一のピッチで複数隔設されていることを特徴とするタイヤ成形用のドラム。
2. 前記溝の幅は、１．０〜１０．０mmである請求項１記載のタイヤ成形用のドラム。
3. 前記溝の深さは、１．０〜５．０mmである請求項１又は２記載のタイヤ成形用のドラム。
4. 前記溝のドラム周方向のピッチは、１．０〜１０．０mmである請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ成形用のドラム。
5. 前記溝の横断面は、三角形状である請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ成形用のドラム。
6. 前記ドラム本体部は、ドラム軸方向の両側の端部に、前記ドラム本体部の外端に向かって外径が漸減するテーパ部を有し、
   前記テーパ部の外表面は、前記溝が設けられていない請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ成形用のドラム。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のタイヤ成形用のドラムの前記ドラム本体部に、前記カーカス部材をドラム軸方向の外側から外挿する工程と、
   前記外挿した後、前記ドラム本体部を拡径して前記カーカス部材をドラム本体部に保持させる工程と、
   前記保持させた後、前記ドラム本体部を回転させながら、前記カーカス部材の外表面に、サイドウォールゴムを巻回して生タイヤ基体を製造する工程とを含む空気入りタイヤの製造方法。

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